堿渣是水合肼副產(chǎn)，雖然已有利用，但未充分利用，尤其是利用于硫酸尾氣吸收這個新的利用途徑更是值得討論。

    處理硫酸尾氣一直是倍受行業(yè)關注的問題，要在追求環(huán)保達標的同時，使其吸收產(chǎn)品又有經(jīng)濟效益往往是比較困難。以往流行的氨吸收劑因漲價幅度大而使不少廠家被迫放棄。尋找新的吸收劑，尤其是價格較低即吸收成本低，所生產(chǎn)的產(chǎn)品又有市場的這類吸收劑一直是行業(yè)的追求。用堿渣替代純堿，是一種新的嘗試。

    該專題研究可以指導人們作出選擇，也可以指導人們進行嘗試。其次，由于堿渣的主要成分就是碳酸鈉，因此其專題研究對使用純堿作吸收劑的廠家也有一些參考價值。

    1 硫酸尾氣數(shù)據(jù)及分析

    1. 1 原始數(shù)據(jù)

    正常工況條件下，尾氣進塔溫度40 ～ 80 ℃;流量 84 000m3 / h，壓力3 500 Pa; 成分是N2、O2、SO2、SO3 等，其中SO2 是0. 4% ～ 0. 6% ，酸霧SO3 是 ≤500 mg /m3。株化每班原用吸收劑液氨2. 5 t。

    1. 2 計算數(shù)據(jù)

    由于以上SO2 數(shù)據(jù)不能直接使用，因此只有在設定條件下進行數(shù)據(jù)換算。假定尾氣的平均分子量與空氣近似也取29，則29 g 尾氣在0 ℃ 和101. 325 kPa (1 個大氣壓) 的標準狀況V0 為22. 4 L。如果29 g尾氣是在60 ℃ 和105 kPa(1. 035 個大氣壓) 條件下，則體積V1 為26. 4 L。

    在正常工況條件下進塔尾氣為60 ℃ 時，1 000 L 尾氣計重1 098. 5 g。

    如果尾氣中含SO2 為0. 5% ，則1 000 g尾氣中含 SO2 為5 g，即60 ℃ 尾氣每立方米含SO2 為5. 5 g。

    株化硫酸尾氣含SO2 數(shù)據(jù)大小居中間水平，大于杭州富春江冶煉廠0. 298% 和金隆銅業(yè)有限公司 152 mg /m3 ， 小于江西有色冶煉加工總廠7 500 mg /m3。

    2 原料堿渣數(shù)據(jù)

    2. 1 原始數(shù)據(jù)

    株化水合肼副產(chǎn)堿渣日產(chǎn)100 t，主要成分是十水碳酸鈉，組成分別是Na2CO3·10H2O、水、NaOH、 NaCl，對應含量分別為80%、15%、2%、1. 5%。

    2. 2 計算數(shù)據(jù)

    堿渣中的十水碳酸鈉組分折計算碳酸鈉( 無水) 為29. 65%。

    堿渣中的NaOH 組分按堿當量折算成碳酸鈉為2. 65%。

    以上堿渣中的總堿折Na2CO3 為32. 3%

    3 產(chǎn)品方案及基本生產(chǎn)方法

    3. 1 產(chǎn)品方案

    產(chǎn)品方案定為亞硫酸氫鈉，是由原料堿渣的主要成分Na2CO3 所決定，如果要進一步生產(chǎn)亞硫酸鈉，就得要同時消耗燒堿。產(chǎn)品方案定為亞硫酸氫鈉溶液，這是考慮到以尾氣和堿渣為原料，產(chǎn)品中的氯化鈉和硫酸鈉雜質(zhì)相對較多，生產(chǎn)固體亞硫酸氫鈉考核氯化鈉比較嚴格，難以達標，其次是有效含量達96% 也較困難。根據(jù)“產(chǎn)品質(zhì)量狀況分析”的數(shù)據(jù)也不難判斷，本溶液產(chǎn)品不經(jīng)歷去除雜質(zhì)的工藝過程做固體產(chǎn)品，要使總雜質(zhì)含量控制在4% 以下比較困難。

    3. 2 基本原理與流程

    以制酸尾氣為原料，以堿渣代替純堿作吸收劑，生產(chǎn)亞硫酸氫鈉溶液產(chǎn)品，其生產(chǎn)方法與純堿吸收法相同，參考手冊文獻［1］，其基本生產(chǎn)原理和基本工藝流程如圖1 所示。

    在吸收制酸尾氣的過程中，堿渣的有效成分是 Na2CO3 和NaOH。尾氣中的SO2 與堿渣溶液發(fā)生中和反應生成產(chǎn)物亞硫酸氫鈉;尾氣中的SO3 也與堿渣溶液發(fā)生中和反應生成伴生物硫酸鈉。